【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车身纵梁，具体涉及一种汽车前纵梁结构及汽车正面碰撞前纵梁吸能方法。
技术介绍
1、汽车碰撞安全性能是汽车各项性能中最重要的性能。在汽车发生正面碰撞时，汽车主要靠前部的吸能部件的溃缩和塑性变形完成能量的耗散，以减少乘员所承受冲击，从而保证乘员的安全。其中前部的主要吸能部件有前纵梁、翼子板、发动机罩等，还包括其他车身前部薄壁部件。前纵梁相当于车的骨架，多用低合金钢板冲压成，断面为槽形或工字形，正面碰撞中车辆的纵梁前方属于吸能区，一旦发生碰撞就会产生溃缩。虽然很多车辆都配备了前后防撞梁，但是在发生正面碰撞事故时，真正起作用的还是两条皮发动机遮盖大部分的前纵梁，在碰撞事故中担负主要吸能作用的是前后纵梁，纵梁通过压溃变形和弯曲变形吸收碰撞能量。由数据表明，前纵梁更是要担负总碰撞能量的60％左右。
2、目前一种典型的乘用车前纵梁结构如图1所示，由平直段、折弯段和延伸段构成一体式结构，平直段的主要作用是在碰撞过程中通过自身变形来吸收碰撞能量，折弯段需要有一定的强度和刚度，确保碰撞过程中变形不会过大，延伸段的主要作在于传递并分散碰撞力到后部车身。通常在平直段上设置诱导槽、褶皱等，诱导前纵梁平稳的轴向压溃保证良好的吸能，然而实际正面碰撞过程中，由于碰撞有很大的不确定性，使得平直段很难从前到后都实现平稳轴向压溃，经常出现没有完全压溃就开始弯曲变形，导致吸收的能量有限。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的问题是提供一种汽车前纵梁结构及汽车正面碰撞前纵梁吸能方法，在碰撞中，使前
2、为解决上述技术问题，本专利技术一方面提供一种汽车前纵梁结构，包括前纵梁主体和纵梁前段；所述前纵梁主体的前端面上设置有插孔，所述插孔内设置有限位结构；所述纵梁前段的后端能够插入所述插孔内，并能够沿车身纵向一直插入到所述限位结构处被阻挡限位不能继续插入；
3、所述纵梁前段的后端插入所述插孔内与所述前纵梁主体焊接固定连接，且焊接后所述纵梁前段的尾端与所述限位结构间隔设定距离；所述纵梁前段上设置有溃缩结构，当所述纵梁前段的后端插入到插孔内的所述所述限位结构处时，所述溃缩结构位于所述插孔内；
4、在正面碰撞过程中，所述纵梁前段后端与所述前纵梁主体之间的焊缝在所述溃缩结构开始压溃之前被完全压溃。
5、在上述汽车前纵梁结构中，沿车身纵向承载能力所述纵梁前段的后端与所述前纵梁主体之间的焊缝小于所述溃缩结构；所述纵梁前段、所述限位结构和所述前纵梁主体沿车身纵向承载能力大于上述两个。当正面碰撞载荷达到设定阈值时，所述纵梁前段的后端与所述前纵梁主体之间的焊缝会先被压溃，使纵梁前段与前纵梁主体分离，且纵梁前段插入插孔内并沿着车身纵向在插孔内向后运动，直到纵梁前段后端与限位结构接触限位，纵梁前段的溃缩结构在插孔中溃缩变形吸能。
6、因此，在汽车正面碰撞事故中，纵梁前段的局部溃缩吸能在插孔内完成，由于插孔内壁的限位作用，使前纵梁具有一定的抗干扰变形能力，保证前纵梁能够平稳的纵向压溃吸能，提高车辆安全性。另外，在纵梁前段的溃缩吸能前预留有一定的正向侵入允许量，即纵梁前段向后运动到限位结构的距离，充分利用翼子板、发动机罩等其他车身前部部件进行吸能，能够有效降低车辆的加速度，降低乘员的损伤。
7、上下文中的前、后指的是车辆纵向的前后方向。
8、进一步的，所述纵梁前段的前端设置有吸能盒；正面碰撞过程中，所述吸能盒在所述纵梁前段后端与所述前纵梁主体之间的焊缝开始压溃之前被完全压溃。所述吸能盒设于所述纵梁前段的前端和前防撞梁之间。
9、沿车身纵向承载能力由小到大依次为：吸能盒、所述纵梁前段的后端与所述前纵梁主体之间的焊缝、所述溃缩结构、所述纵梁前段主体、所述限位结构、所述前纵梁主体。
10、在正面碰撞过程中，吸能盒首先溃缩吸能；吸能盒溃缩后，纵梁承载，当碰撞力大于纵梁前段后端与前纵梁主体之间的焊缝的承载力时，焊缝失效，纵梁前段与前纵梁主体分离，纵梁前段插入后段并沿着车身纵向在插孔内向后运动，直到纵梁前段后端与限位结构接触限位，纵梁前段的溃缩结构在插孔中溃缩变形吸能。
11、进一步的，所述溃缩结构为溃缩打孔或溃缩褶皱。通过调整溃缩孔的直径、数量和位置，能够获得稳定的溃缩变形模式，以及目标承载能力。
12、进一步的，所述纵梁前段的后端插入所述插孔内与所述前纵梁主体焊接固定连接后，所述溃缩结构位于所述插孔外。所述纵梁前段的后端端部与前纵梁主体焊接固定连接，焊缝被压溃后，溃缩结构才会移动到插孔内进行溃缩，整个纵梁前段长度段，节省材料。另外，焊接连接处的承载力可通过调整焊缝宽度进行调整。
13、进一步的，所述纵梁前段的后端能够适配的插入所述插孔内，使得插入后所述纵梁前段的后端受到所述插孔内壁面的限位，只能沿车身纵向移动，无法向车身纵向之外的其他方向移动或晃动。
14、所述纵梁前段的后端侧表面与所述插孔内壁面适配，指的是纵梁前段的后端恰好插入到插孔内。比如：纵梁前段和前纵梁主体的截面均为箱形，纵梁前段的后端插入插孔后，四个外侧壁面与插孔的四个内侧壁面对应之间贴合或存在微小间隙，微小间隙一般2-mm。
15、进一步的，所述插孔由所述前纵梁主体的内部型腔构成。一般前纵梁主体都是由板材拼焊而成的型腔结构，利用前纵梁主体的型腔作构成插孔，结构设计巧妙。
16、进一步的，各所述前纵梁主体包括平直段、折弯段和延伸段；所述平直段的前端为一段截面为箱形的直线梁，沿车身纵向布置。
17、进一步的，所述平直段的前端内部型腔构成所述插孔；所述平直段的前端上设置有贯穿内部型腔的固定螺钉，所述固定螺钉形成所述限位结构。
18、进一步的，所述纵梁前段为一段截面为箱形的直线梁，沿车身纵向布置，且一端的侧壁上开有孔组形成所述溃缩结构。
19、为解决上述技术问题，本专利技术另一方面提供一种基于上述汽车前纵梁结构的汽车正面碰撞前纵梁吸能方法，包括：
20、正面碰撞发生后，吸能盒在纵梁前段后端与前纵梁主体之间的焊缝开始压溃之前被完全压溃；纵梁前段后端与前纵梁主体之间的焊缝在溃缩结构开始压溃之前被完全压溃；其中，吸能盒设于纵梁前段的前端和前防撞梁之间。
21、进一步的，溃缩结构在所述纵梁前段主体、所述限位结构和所述前纵梁主体中的任意一个开始压溃之前被完全压溃。所述纵梁前段除开设有溃缩结构部分段即为所述纵梁前段主体。
22、综上，采用上述汽车前纵梁结构及汽车正面碰撞前纵梁吸能方法，前纵梁能够稳定的溃缩吸能效果，提高安全性；且纵梁前段易于更换，维修经济性高。
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1.一种汽车前纵梁结构，其特征在于，包括前纵梁主体(1)和纵梁前段(2)；所述前纵梁主体(1)的前端面上设置有插孔(11)，所述插孔(11)内设置有限位结构(12)；所述纵梁前段(2)的后端能够插入所述插孔(11)内，并能够沿车身纵向一直插入到所述限位结构(12)处被阻挡限位不能继续插入；
2.根据权利要求1所述的一种汽车前纵梁结构，其特征在于，所述纵梁前段(2)的前端设置有吸能盒(3)；正面碰撞过程中，所述吸能盒(3)在所述纵梁前段(2)后端与所述前纵梁主体(1)之间的焊缝开始压溃之前被完全压溃。
3.根据权利要求1所述的一种汽车前纵梁结构，其特征在于，所述溃缩结构(21)为溃缩打孔或溃缩褶皱。
4.根据权利要求1所述的一种汽车前纵梁结构，其特征在于，所述纵梁前段(2)的后端插入所述插孔(11)内与所述前纵梁主体(1)焊接固定连接后，所述溃缩结构(21)位于所述插孔(11)外。
5.根据权利要求1所述的一种汽车前纵梁结构，其特征在于，所述纵梁前段(2)的后端能够适配的插入所述插孔(11)内，使得插入后所述纵梁前段(2)的后端受到所
6.根据权利要求1所述的一种汽车前纵梁结构，其特征在于，所述插孔(11)由所述前纵梁主体(1)的内部型腔构成。
7.根据权利要求1所述的一种汽车前纵梁结构，其特征在于，所述前纵梁主体(1)包括平直段(101)、折弯段(102)和延伸段(103)；所述平直段(101)的前端为一段截面为箱形的直线梁，沿车身纵向布置。
8.根据权利要求7所述的一种汽车前纵梁结构，其特征在于，所述平直段(101)的前端内部型腔构成所述插孔(11)；所述平直段(101)的前端上设置有贯穿内部型腔的固定螺钉，所述固定螺钉形成所述限位结构(12)。
9.根据权利要求1所述的一种汽车前纵梁结构，其特征在于，所述纵梁前段(2)为一段截面为箱形的直线梁，沿车身纵向布置，且一端的侧壁上开有孔组形成所述溃缩结构(21)。
10.一种基于权利要求1-9任一项所述汽车前纵梁结构的汽车正面碰撞前纵梁吸能方法，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种汽车前纵梁结构，其特征在于，包括前纵梁主体(1)和纵梁前段(2)；所述前纵梁主体(1)的前端面上设置有插孔(11)，所述插孔(11)内设置有限位结构(12)；所述纵梁前段(2)的后端能够插入所述插孔(11)内，并能够沿车身纵向一直插入到所述限位结构(12)处被阻挡限位不能继续插入；
2.根据权利要求1所述的一种汽车前纵梁结构，其特征在于，所述纵梁前段(2)的前端设置有吸能盒(3)；正面碰撞过程中，所述吸能盒(3)在所述纵梁前段(2)后端与所述前纵梁主体(1)之间的焊缝开始压溃之前被完全压溃。
3.根据权利要求1所述的一种汽车前纵梁结构，其特征在于，所述溃缩结构(21)为溃缩打孔或溃缩褶皱。
4.根据权利要求1所述的一种汽车前纵梁结构，其特征在于，所述纵梁前段(2)的后端插入所述插孔(11)内与所述前纵梁主体(1)焊接固定连接后，所述溃缩结构(21)位于所述插孔(11)外。
5.根据权利要求1所述的一种汽车前纵梁结构，其特征在于，所述纵梁前段(2)的后端能够适配的插入所述插孔(11)内，使得插入...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟，李华香，常尊辉，朱江涛，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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